声光调制锁模激光器讲义

近代光学信息处理和光通讯系列实验讲义 声光调制锁模激光器实验 其中，

1

2

μ为折射率变化的振幅。若在某一时刻观察，折射率

在空间的周期分布相当于一块相位光栅，光栅常数等

于声波波长，光束通过这种光栅就会发生衍射，如图

2所以。根据入射角的不同和声光互作用的长短不

同，声光衍射可分作两类，一类叫拉曼—奈斯

（Raman-Nath）衍射，另一类叫布拉格（Bragg）衍

射。

（1） 拉曼—奈斯衍射

为了简便，让入射光垂直于声波传播方向，

且沿通光方向的声光作用区l较短，并有l<l0/2，

n3pS0, (19) 图2 声光衍射

（l0＝ 2/ 称为特征长度），就会产生对称于零级的多级衍射，这就是拉曼—奈斯衍射。各级衍射光的方向角θ由下式决定：

sin m / , (20)

式中的m为衍射级，m＝0,±1, ±2, ，由于Λ>>λ，衍射角很小的。

当声波在介质中以行波方式传播时，介质中折射率变化如（18）式所示，各级衍射光波有以下形式：

Jm exp i m t , (21)

Jm 为m级贝塞尔函数，是m级衍射光波的相对振幅，ξ如下式所示：

2

0 l, (22)

ξ为光波通过声光作用区l获得的最大附加相位差，称为声致相移。ω为入

射光的圆频率，各级衍射光为单色光，其圆频率变为ω-mΩ。除零级衍射光频率不变外，各级衍射光均发生了多普勒频移，各级衍射光的频率变化如图3所以。图4给出零级、一级和二级相对衍射光强随声致相移ξ的分布曲线。